JP6904144B2 - Actuator device - Google Patents
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Description
本発明は、アクチュエータ装置に関するものである。 The present invention relates to an actuator device.
一般に、車両用のアクチュエータ装置は、駆動源となるモータをケース内に収容する構成となっている。例えば、特許文献１に記載のアクチュエータ装置は、モータとともに減速機構をケース内に収容する。具体的には、この従来例のアクチュエータ装置において、減速機構は、モータシャフトと一体に回転するピニオンギヤと、このピニオンギヤの回転を減速する第１及び第２のギヤ部材とを備えている。また、第１及び第２のギヤ部材は、モータシャフトと平行な回転軸を有している。更に、第１のギヤ部材は、同軸に回転する大径ギヤ部及び小径ギヤ部を備えている。そして、第１のギヤ部材の大径ギヤ部がピニオンギヤに噛合することにより一段目の減速部を形成し、第２のギヤ部材が第１のギヤ部材の小径ギヤ部に噛合することにより二段目の減速部を形成する構成になっている。
Generally, an actuator device for a vehicle has a configuration in which a motor as a drive source is housed in a case. For example, in the actuator device described in
即ち、このような構成を採用することにより、第１のギヤ部材は、モータの軸方向からみて、その大径ギヤ部がモータと径方向に重なる位置に配置される。また、第２のギヤ部材は、第１のギヤ部材の軸方向からみて、その大径ギヤ部と径方向に重なる位置に配置される。更に、このアクチュエータ装置において、第１のギヤ部材の小径部及び第２のギヤ部材は、モータの径方向外側において、そのモータの本体に並ぶ位置、つまりはモータの径方向からみて、そのモータの本体と軸方向に重なる位置に配置されている。そして、これにより、そのアクチュエータ装置の小型化を図る構成となっている。 That is, by adopting such a configuration, the first gear member is arranged at a position where the large-diameter gear portion of the first gear member overlaps the motor in the radial direction when viewed from the axial direction of the motor. Further, the second gear member is arranged at a position where it overlaps with the large diameter gear portion in the radial direction when viewed from the axial direction of the first gear member. Further, in this actuator device, the small diameter portion of the first gear member and the second gear member are located outside the radial direction of the motor so as to line up with the main body of the motor, that is, when viewed from the radial direction of the motor. It is arranged so that it overlaps the main body in the axial direction. As a result, the actuator device is configured to be miniaturized.
しかしながら、車両においては、あらゆる構成要素について、常に、その技術開発が進められている。そして、装置の小型化は、その重要な課題の一つとなっている。このため、上記のようなアクチュエータ装置においてもまた、より一層、そのサイズを小型化することのできる新たな技術の創出が求められていた。 However, in vehicles, technological development is constantly underway for all components. The miniaturization of the device is one of the important issues. Therefore, it has been required to create a new technology capable of further reducing the size of the actuator device as described above.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より一層の小型化を図ることのできるアクチュエータ装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an actuator device capable of further miniaturization.
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、駆動源となるモータと、前記モータを内側に収容するケースと、を備え、前記モータは、回転自在に支承されたロータと、前記ロータの径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティースを有するステータと、を備えてなり、前記ステータには、前記ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲が設定されるとともに、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない前記ステータの周方向範囲を重複領域として、前記モータとともに前記ケースの内側に収容されるケース内収容部品が、前記モータの径方向及び軸方向に重複して配置される。 An actuator device for solving the above problems includes a motor as a drive source and a case for accommodating the motor inside, and the motor includes a rotor rotatably supported and a circumference on the radial outer side of the rotor. The stator includes a stator having a plurality of teeth arranged side by side in the direction, and the stator is set with a circumferential range in which the motor coil is not wound around the teeth and with respect to the teeth. With the circumferential range of the stator in which the motor coil is not wound as an overlapping region, the housing components in the case housed inside the case together with the motor are arranged overlapping in the radial direction and the axial direction of the motor. ..
上記構成によれば、ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲をステータに設定することにより、本来、そのモータが占有するケース内の収容空間に、少なくとも、そのティースに巻回されるモータコイル（及びインシュレータ）に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースを重複領域として、そのケース内収容部品をモータの径方向及び軸方向に重複して配置することにより、効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。 According to the above configuration, by setting the stator in a circumferential range in which the motor coil is not wound around the teeth, it is wound around the teeth at least in the accommodation space in the case originally occupied by the motor. A space corresponding to a motor coil (and an insulator) can be secured. Then, by using this space as an overlapping region and arranging the housing components in the case overlapping in the radial direction and the axial direction of the motor, the size can be effectively reduced.
また、このようなティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲においても、そのモータコイルが巻回されないティースを残すことで、ステータの全周に亘って磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これにより、トルクリップルを抑えて低振動化を図るとともに、併せて、その高い静粛性を確保することができる。 Further, even in the circumferential direction range of the stator in which the motor coil is not wound around such teeth, the magnetic balance is suitably maintained over the entire circumference of the stator by leaving the teeth in which the motor coil is not wound. be able to. As a result, torque ripple can be suppressed to reduce vibration, and at the same time, its high quietness can be ensured.
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ステータは、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲を軸方向に一部切り欠いた切欠き部を備えるとともに、該切欠き部の内側に前記ケース内収容部品が配置されることが好ましい。 In the actuator device for solving the above problems, the stator includes a notch portion in which a part of the circumferential direction in which the motor coil is not wound with respect to the teeth is notched in the axial direction, and the inside of the notch portion. It is preferable that the housing parts in the case are arranged in the case.
上記構成によれば、ケース内収容部品の重複領域となる、より大きなスペースをモータに形成することができる。そして、これにより、より効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。 According to the above configuration, it is possible to form a larger space in the motor, which is an overlapping area of the housing components in the case. As a result, the size can be reduced more effectively.
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ケース内収容部品は、前記モータの回転出力を伝達するギヤ部材であることが好ましい。
即ち、モータの回転出力を伝達するギヤ部材は、そのモータの近傍に配置される。従って、上記構成によれば、より効果的に、サイズの小型化を図ることができる。
In the actuator device that solves the above problems, it is preferable that the housing component in the case is a gear member that transmits the rotational output of the motor.
That is, the gear member that transmits the rotational output of the motor is arranged in the vicinity of the motor. Therefore, according to the above configuration, the size can be reduced more effectively.
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、前記ギヤ部材の回転軸が、前記モータコイルが巻回されない前記ティースを軸方向に貫通して設けられることが好ましい。
上記構成によれば、より大きく、そのギヤ部材をモータに重複して配置することができる。そして、これにより、そのサイズの小型化を図ることができる。
The actuator device that solves the above problems is preferably provided so that the rotating shaft of the gear member penetrates the teeth in which the motor coil is not wound in the axial direction.
According to the above configuration, it is larger and the gear member can be arranged overlapping the motor. As a result, the size can be reduced.
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ケース内収容部品の重複領域となる前記ステータの周方向範囲には、前記モータコイルが巻回されない複数の前記ティースが含まれることが好ましい。 In an actuator device that solves the above problems, it is preferable that the circumferential range of the stator, which is an overlapping region of the housing components in the case, includes a plurality of the teeth in which the motor coil is not wound.
上記構成によれば、より大きなケース内収容部品をモータに重複して配置することができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ロータは、永久磁石を備えたマグネットロータであることが好ましい。
According to the above configuration, larger in-case housing parts can be arranged in an overlapping manner on the motor.
In the actuator device that solves the above problems, the rotor is preferably a magnet rotor provided with a permanent magnet.
即ち、ステータの内側で回転するロータがマグネットロータである場合、そのロータに設けられた永久磁石の磁気吸引力に基づいたコギングトルクが問題となる。しかしながら、ティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲においても、そのモータコイルが巻回されないティースを残すことで、ステータの全周に亘り、ロータの永久磁石が発生する磁気吸引力のバランスを好適に維持することができる。そして、これにより、コギングトルクを小さく抑えて低振動化を図るとともに、高い静粛性を確保することができる。従って、このようなマグネットロータを有するモータに対して上記各構成を適用することで、優れたモータ特性を確保しつつ、その小型化を図ることができる。 That is, when the rotor rotating inside the stator is a magnet rotor, the cogging torque based on the magnetic attraction force of the permanent magnet provided in the rotor becomes a problem. However, even in the circumferential range of the stator in which the motor coil is not wound with respect to the teeth, the magnetic attraction force generated by the permanent magnet of the rotor is generated over the entire circumference of the stator by leaving the teeth in which the motor coil is not wound. The balance can be suitably maintained. As a result, the cogging torque can be suppressed to a small level to reduce vibration, and high quietness can be ensured. Therefore, by applying each of the above configurations to a motor having such a magnet rotor, it is possible to reduce the size of the motor while ensuring excellent motor characteristics.
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、前記ステータには、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲が前記ロータの回転軸を中心として点対称に複数設定されていることが好ましい。 In the actuator device that solves the above problems, it is preferable that the stator is set with a plurality of circumferential ranges in which the motor coil is not wound with respect to the teeth in a point-symmetrical manner about the rotation axis of the rotor.
即ち、ステータに対し、そのティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲を点対称に複数設定することで、ケース内収容部品の重複領域となるスペースを複数確保することができる。従って、上記構成によれば、より効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。また、ステータの対称性を確保することで、そのステータの磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これに加え、製造コストの低減、及び組み付け性の向上を図ることができる。 That is, by setting a plurality of circumferential ranges in which the motor coil is not wound around the teeth of the stator in a point-symmetrical manner, it is possible to secure a plurality of spaces that are overlapping regions of the housing components in the case. Therefore, according to the above configuration, the size can be reduced more effectively. Further, by ensuring the symmetry of the stator, the magnetic balance of the stator can be suitably maintained. In addition to this, it is possible to reduce the manufacturing cost and improve the assembling property.
本発明によれば、より一層の小型化を図ることができる。 According to the present invention, further miniaturization can be achieved.
以下、モータを駆動源としたアクチュエータ装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１は、扁平略箱状のケース２内に、駆動源となるモータ３と、このモータ３の回転出力を減速して伝達する減速機構４と、を収容することにより形成されている。そして、これにより、例えば、車両のドア（スライドドアや跳ね上げ式のバックドア等）やサンルーフの駆動装置等に用いられるものとなっている。
Hereinafter, an embodiment of an actuator device using a motor as a drive source will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１において、ケース２は、略平板状の外形を有するベース部材７と、このベース部材７の平面部７ｓを覆う状態で当該ベース部材７に組み付けられるカバー部材８と、を備えている。そして、モータ３は、これらのベース部材７及びカバー部材８に設けられた軸受部１１ａ，１１ｂによって、そのモータシャフト１２が回転自在に支承される構成になっている。
More specifically, in the
さらに詳述すると、図３〜図５に示すように、本実施形態のモータ３は、モータシャフト１２と一体に回転するロータ１３と、このロータ１３の径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティース１４を有するステータ１５と、を備えている。
More specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, the
具体的には、本実施形態のロータ１３は、モータシャフト１２に固定されたロータコア１６を備えている。また、このロータコア１６の外周には、リングマグネット１７が固着されている。そして、本実施形態のロータ１３は、これにより、その外周に永久磁石１８が設けられた所謂ＳＰＭ型のマグネットロータ２０としての構成を有するものとなっている。
Specifically, the
また、本実施形態のステータ１５は、略円環状の外形を有する外環部２１を備えている。更に、各ティース１４は、この外環部２１から径方向内側に向かって延びている。そして、本実施形態のステータ１５は、これにより、各ティース１４がロータ１３の径方向外側を包囲する態様で、そのステータコア２２が形成される構成になっている。
Further, the
更に、これらの各ティース１４には、インシュレータ２３を介してモータコイル２４が巻回されている。そして、本実施形態のモータ３は、このモータコイル２４に対する通電によりロータ１３が回転するブラシレスモータ２５として構成されている。
Further, a
また、図３に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１は、モータシャフト１２と一体に回転するピニオンギヤ３０を備えている。そして、本実施形態の減速機構４は、このピニオンギヤ３０に噛合する第１のギヤ部材３１と、この第２のギヤ部材３２に噛合する第２のギヤ部材３２によって、そのモータ３の回転出力を減速して伝達する構成になっている。
Further, as shown in FIG. 3, the
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１において、第１及び第２のギヤ部材３１，３２は、それぞれ、ロータ１３の回転軸Ｌ０となるモータシャフト１２と平行な回転軸Ｌ１，Ｌ２を有している。また、第１のギヤ部材３１は、同軸に回転する大径ギヤ部３１ａ及び小径ギヤ部３１ｂを備えている。そして、本実施形態の減速機構４は、その第１のギヤ部材３１の大径ギヤ部３１ａがピニオンギヤ３０に噛合することにより一段目の減速部を形成し、第２のギヤ部材３２が第１のギヤ部材３１の小径ギヤ部３１ｂに噛合することにより二段目の減速部を形成する構成になっている。
More specifically, in the
具体的には、本実施形態のアクチュエータ装置１は、モータシャフト１２と同様、そのケース２を構成するベース部材７及びカバー部材８に設けられた軸受部４２ａ，４２ｂによって回転自在に支持された支軸４３を備えている。そして、第１のギヤ部材３１は、その支軸４３に固定されることにより、この支軸４３と一体に回転する構成になっている。
Specifically, like the
また、第２のギヤ部材３２は、その中央部分を厚み方向（図３中、上下方向）に貫通する筒状部４４を備えている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、この筒状部４４が回転軸Ｌ２を形成する状態で、その第２のギヤ部材３２をケース２の内側に収容する構成になっている。
Further, the
詳述すると、本実施形態のケース２は、そのカバー部材８に設けられた略円形状の孔部４５を備えている（図１及び図２参照）。また、カバー部材８には、ベース部材７の平面部７ｓに沿うように、その周壁部８ａから延びる回り込み部４６が設けられている。更に、この回り込み部４６は、その孔部４５の中心となる位置に臨む支持穴４７を有している。そして、第２のギヤ部材３２は、この支持穴４７内に筒状部４４の軸方向端部（図３中、下側に位置する基端４４ｂ）が挿入されることにより、その筒状部４４が回転軸Ｌ２を形成する状態で、回転自在にケース２内に収容される構成になっている。
More specifically, the
尚、本実施形態のアクチュエータ装置１において、第２のギヤ部材３２は、その筒状部４４の先端４４ａ側を囲む当該筒状部４４よりも大径の円環部４８を有している。更に、第２のギヤ部材３２は、この円環部４８及び筒状部４４の先端４４ａが、カバー部材８に設けられた孔部４５から露出する状態で、そのケース２内に収容されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、その筒状部４４の先端４４ａ側を出力部５０として、減速機構４により減速したモータ３の回転を出力する構成になっている。
In the
また、図３〜図５に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１において、モータ３のステータ１５には、そのティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θが設定されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、このティース１４に対してモータコイル２４が巻回されないステータ１５の周方向範囲θを重複領域αとして、その減速機構４を構成する第１及び第２のギヤ部材３１，３２がモータ３の径方向及び軸方向（図３中、左右方向及び上下方向）に重複して配置される構成になっている。
Further, as shown in FIGS. 3 to 5, in the
詳述すると、図５に示すように、本実施形態のステータ１５は、その周方向に略均等間隔で並ぶ１２本のティース１４ａ〜１４ｌを備えている。更に、このステータ１５において、モータコイル２４は、その周方向に連続する第４〜第１２のティース１４ｄ〜１４ｌに対して巻回されている。そして、これにより、このステータ１５には、その第１〜第３のティース１４ａ〜１４ｃを含むかたちで、「ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θ」が設定されている。
More specifically, as shown in FIG. 5, the
尚、本実施形態のモータ３は、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給することにより回転する。そして、本実施形態のステータ１５は、この駆動電力の各相に対応するモータコイル２４（２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ）が、その周方向に並ぶ上記各ティース１４（１４ｄ〜第１４ｌ）に対して順次巻回される構成になっている。
The
また、図３及び図６に示すように、本実施形態のステータ１５には、そのティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部６０が形成されている。換言すると、このステータ１５は、モータコイル２４が巻回されない各ティース１４（１４ａ〜１４ｃ）及び当該各ティース１４（１４ａ〜１４ｃ）の径方向外側に位置する外環部２１の一部分２１ｘが、軸方向に厚みの薄い薄肉部６１となっている。つまり、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θにおけるステータコア２２の軸方向長さｈ１は、その他の部分の軸方向長さｈ０よりも短く（薄く）なっている（ｈ１＜ｈ０）。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、このティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θに設けられた切欠き部６０の内側に、その減速機構４を構成する第１及び第２のギヤ部材３１，３２が配置される構成となっている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the
具体的には、本実施形態のステータ１５において、モータコイル２４が巻回されない各ティース１４（１４ａ〜１４ｃ）には、それぞれ、これらの各ティース１４（１４ａ〜１４ｃ）を軸方向に貫通する貫通孔６２が設けられている。更に、第１のギヤ部材３１の回転軸Ｌ１を形成する支軸４３は、その第１のティース１４ａに設けられた貫通孔６２に挿通されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これにより、この支軸４３と一体に回転する第１のギヤ部材３１の小径ギヤ部３１ｂと、当該小径ギヤ部３１ｂに噛合する第２のギヤ部材３２のギヤ部３２ａとが、そのステータ１５に設けられた上記切欠き部６０の内側に配置される構成となっている。
Specifically, in the
次に、上記のように構成された本実施形態のアクチュエータ装置１におけるモータ３の出力特性について説明する。
尚、以下に説明する図７及び図９のグラフにおいて、実線に示す波形ｗ１は、本実施形態のモータ３について、そのトルク特性を示している（一部切欠き）。また、各図中、破線に示す波形ｗ２は、ステータの全周に亘り、その各ティースにモータコイルが巻回された通常形状のモータ（図示略）について、そのトルク特性を示している。そして、各図中、二点鎖線に示す波形ｗ３は、そのティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲を設定するとともに、当該周方向範囲において、そのステータを完全に切り欠いた比較例のモータ（完全切欠き、第１〜第３のティース１４ａ〜１４ｃが無い形状）について、そのトルク特性を示している。
Next, the output characteristics of the
In the graphs of FIGS. 7 and 9 described below, the waveform w1 shown by the solid line indicates the torque characteristics of the
図７及び図８に示すように、完全切欠き形状のステータを採用した場合（波形ｗ３）、通常形状のステータを採用した場合（波形ｗ２）よりも、そのトルク変動（トルクリップル量）が大きくなる。しかしながら、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θにおいても、そのティース１４及び外環部２１（２１ｘ）を残した本実施形態のステータ１５を採用することで（波形ｗ１）、このようなトルク変動の増大を抑えることができる。そして、これは、そのモータコイル２４が巻回されないティース１４（１４ａ〜１４ｃ）を残すことによりステータ１５の全周に亘って磁気バランスが好適に維持されることによるものと考えられる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the torque fluctuation (torque ripple amount) is larger when the stator having a completely notched shape is adopted (waveform w3) than when the stator having a normal shape is adopted (waveform w2). Become. However, even in the circumferential range θ in which the
更に、図９及び図１０に示すように、コギングトルクについてもまた、完全切欠き形状のステータを採用した場合（波形ｗ３）との比較において、「一部切欠き（全周つなぎ）構造」を採用した本実施形態のステータ１５（波形ｗ１）は、そのコギングトルクを小さく抑えることができる。そして、これは、ステータ１５の全周に亘り、そのロータ１３に対向するティース１４を配置することで、そのロータ１３の永久磁石１８が発生する磁気吸引力のバランスが好適に維持されることによるものと考えられる。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the cogging torque also has a "partially notched (whole circumference connecting) structure" in comparison with the case where a stator having a completely notched shape is adopted (waveform w3). The stator 15 (waveform w1) of the present embodiment adopted can suppress the cogging torque to a small value. This is because by arranging the
そして、図１１のグラフは、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θが設定されたステータ１５を用いた場合であっても、そのモータトルクの出力の低下については、最小限度に抑えることが可能であることを示している。尚、同図中に示す「拘束トルク比」は、モータシャフト１２（ロータ１３）の回転を拘束した状態で検出されるトルクの大きさを比較したものである。
Further, the graph of FIG. 11 shows the minimum decrease in the output of the motor torque even when the
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）アクチュエータ装置１は、駆動源となるモータ３と、このモータ３の回転出力を減速して伝達する減速機構４と、これらのモータ３及び減速機構４を内側に収容するケース２と、を備える。モータ３は、回転自在に支承されたロータ１３と、このロータ１３の径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティース１４を有するステータ１５と、を備えてなる。また、減速機構４は、第１及び第２のギヤ部材３１，３２を備える。更に、ステータ１５には、そのティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θが設定される。そして、アクチュエータ装置１は、このティース１４に対してモータコイル２４が巻回されないステータ１５の周方向範囲θを重複領域αとして、第１及び第２のギヤ部材３１，３２が、そのモータ３の径方向及び軸方向に重複して配置される構成になっている。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
上記構成によれば、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θをステータ１５に設定することにより、本来、そのモータ３が占有するケース２内の収容空間に、少なくとも、そのティース１４に巻回されるモータコイル２４（及びインシュレータ２２）に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースを重複領域αとして、そのモータ３とともにケース２の内側に収容されるケース内収容部品７０としての各ギヤ部材３１，３２をモータ３の径方向及び軸方向に重複して配置することにより、効果的に、サイズの小型化を図ることができる。
According to the above configuration, by setting the circumferential range θ in which the
特に、モータ３の回転出力を伝達することにより減速機構４を構成する第１及び第２のギヤ部材３１，３２は、そのモータ３の近傍に配置される。従って、これらの各ギヤ部材３１，３２をモータ３と重複配置することにより、より効果的に、アクチュエータ装置１のサイズを小型化することができる。
In particular, the first and
また、このようなティース１４に対してモータコイル２４が巻回されないステータ１５の周方向範囲θにおいても、そのモータコイル２４が巻回されないティース１４（１４ａ〜１４ｃ）を残すことで、ステータ１５の全周に亘って磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これにより、トルクリップルを抑えて低振動化を図るとともに、その高い静粛性を確保することができる。
Further, even in the circumferential range θ of the
（２）ステータ１５は、その全周に亘って各ティース１４間を接続する外環部２１を備える。これにより、ステータ１５の磁気バランスをより好適に維持することができる。また、ステータ１５の全周に亘って高い剛性を確保することができる。そして、これにより、良好な共振特性を実現することができる。
(2) The
（３）ステータ１５は、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部６０を備える。そして、この切欠き部６０の内側にケース内収容部品７０としての各ギヤ部材３１，３２が配置される。
(3) The
上記構成によれば、ケース内収容部品７０の重複領域αとなる、より大きなスペースをモータ３に形成することができる。そして、これにより、より一層、そのアクチュエータ装置１のサイズを小型化することができる。
According to the above configuration, it is possible to form a larger space in the
（４）モータコイル２４が巻回されないティース１４（１４ａ〜１４ｃ）には、そのティース１４を軸方向に貫通する貫通孔６２が設けられる。そして、第１のギヤ部材３１の回転軸Ｌ１を形成する支軸４３は、その第１のティース１４ａに設けられた貫通孔６２に挿通される。
(4) The teeth 14 (14a to 14c) from which the
上記構成によれば、より大きく、その第１のギヤ部材３１をモータ３に重複して配置することができる。そして、これにより、より効果的に、そのアクチュエータ装置１のサイズを小型化することができる。
According to the above configuration, the
（５）ケース内収容部品７０の重複領域αとなるステータ１５の周方向範囲θには、モータコイル２４が巻回されない複数（３本）のティース１４（１４ａ〜１４ｃ）が含まれる。これにより、より大きなケース内収容部品７０をモータ３に重複して配置することができる。
(5) The circumferential range θ of the
（６）ロータ１３には、永久磁石１８を備えたマグネットロータ２０が用いられる。
即ち、ステータ１５の内側で回転するロータ１３がマグネットロータ２０である場合、そのロータ１３に設けられた永久磁石１８の磁気吸引力に基づいたコギングトルクが問題となる。しかしながら、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されないステータ１５の周方向範囲θにおいても、そのモータコイル２４が巻回されないティース１４（１４ａ〜１４ｃ）を残すことで、ステータ１５の全周に亘り、ロータ１３の永久磁石１８が発生する磁気吸引力のバランスを好適に維持することができる。そして、これにより、コギングトルクを小さく抑えて低振動化を図るとともに、高い静粛性を確保することができる。従って、このようなマグネットロータ２０を有するモータ３に対して上記（１）〜（５）の構成を適用することにより、優れたモータ特性を確保しつつ、その小型化を図ることができる。
(6) As the
That is, when the
（７）モータ３は、三相の駆動電力（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を供給することにより回転するブラシレスモータ２５であって、ステータ１５は、駆動電力の各相に対応する各モータコイル２４（２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ）が、周方向に並ぶ各ティース１４（１４ｄ〜１４ｌ）に対して順次巻回された構成を有する。
(7) The
即ち、三相の駆動電力が供給されるブラシレスモータ２５は、そのステータ１５に、駆動電力の相数に対する「３」の倍数本のティース１４を有している。従って、上記構成によれば、その駆動電力の各相に対応する各モータコイル２４（２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ）が巻回された周方向に並ぶ３本のティース１４を組として、そのティース１４にモータコイル２４が巻回されないステータ１５の周方向範囲θを設定することができる。そして、これにより、容易に、より大きなケース内収容部品７０をモータ３に重複して配置することができる。
That is, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、減速機構４を構成する第１及び第２のギヤ部材３１，３２をケース内収容部品７０として、そのモータ３に設定された重複領域αに配置することとした。しかし、これに限らず、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されないステータ１５の周方向範囲θを重複領域αとして、そのモータ３の径方向及び軸方向に重複して配置されるものであれば、そのケース内収容部品７０は、必ずしも、このようなモータ３の回転出力を伝達するギヤ部材（３１，３２）でなくともよい。
The above embodiment may be changed as follows.
-In the above embodiment, the first and
例えば、図１２に示すアクチュエータ装置１Ｂのように、ケース２Ｂの内側にモータ３とともに電子回路基板７１を収容する構成においては、その電子回路基板７１に実装された電子部品７２（或いは電子回路基板７１自体）を、モータ３に設定された重複領域α（ステータ１５に形成された切欠き部６０の内側）に配置する構成であってもよい。このような構成としても、効果的に、そのアクチュエータ装置１のサイズを小型化することができる。
For example, in the configuration in which the
・また、ケース内収容部品７０としてモータ３に設定された重複領域αに配置されるギヤ部材は、必ずしも減速機構４を形成するものでなくともよい。そして、その個数や配置についてもまた、任意に変更してもよい。
Further, the gear member arranged in the overlapping region α set in the
・上記実施形態では、ケース内収容部品７０としてモータ３に設定された重複領域αに配置される第１のギヤ部材３１は、モータシャフト１２と平行に延びる支軸４３に固定されることにより、当該支軸４３と一体に回転する。そして、この第１のギヤ部材３１の回転軸Ｌ１を形成する支軸４３は、モータコイル２４が巻回されないティース１４（１４ａ）に設けられた貫通孔６２に挿通されることとした。
In the above embodiment, the
しかし、これに限らず、モータコイル２４が巻回されないティース１４に対し、このティース１４を軸方向に貫通するかたちで支軸を固定する。そして、この支軸に対してギヤ部材が回転可能に連結される構成であってもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the support shaft is fixed to the
・上記実施形態では、ステータ１５は、周方向に均等間隔で並ぶ１２本のティース１４ａ〜１４ｌを有する。そして、「ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θ」は、その第１〜第３のティース１４ａ〜１４ｃを含んで設定されることとした。しかし、これに限らず、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θに含まれるティース１４の数は、任意に変更してもよい。また、ティース１４の総数についても任意に変更してもよい。そして、そのステータ１５に設定される「ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θ」の数についてもまた、任意に変更してもよい。
-In the above embodiment, the
例えば、図１３及び図１４に示すモータ３Ｃのステータ１５Ｃにおいて、モータコイル２４は、その周方向に連続する第４〜第６のティース１４ｄ〜第１４ｆ、及び第１０〜第１２のティース１４ｊ〜第１４ｌに対して巻回されている。そして、これにより、このステータ１５Ｃには、それぞれ、第１〜第３のティース１４ａ〜１４ｃ、及び第７〜第９のティース１４ｇ〜１４ｉを含んだ２つの「ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θ（θ１，θ２）」が設定されている。
For example, in the
つまり、この別例のステータ１５Ｃにおいて、そのティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない第１及び第２の周方向範囲θ１，θ２は、周方向に１８０°離間した二位置に設定されている。また、これら「ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない第１及び第２の周方向範囲θ１，θ２」には、それぞれ、上記第１の実施形態のステータ１５と同様の切欠き部６０が形成されている。そして、これにより、そのケース内収容部品７０の重複領域αとなる、より大きなスペースを確保するとともに、ロータ１３の回転軸Ｌ０となるモータシャフト１２を中心とした対称性（点対称）を確保する構成になっている。
That is, in the
即ち、ケース内収容部品７０の重複領域αとなるスペースを複数設定することで、より効果的に、アクチュエータ装置１のサイズを小型化することができる。また、ステータ１５Ｃの対称性を確保することで、より一層、そのステータ１５の磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これに加え、製造コストの低減、及び組み付け性の向上を図ることができる。
That is, the size of the
・上記実施形態においては、ステータ１５には、そのティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部６０が設けられる。そして、この切欠き部６０の内側に、そのケース内収容部品７０としての第１及び第２のギヤ部材３１，３２を重複配置することとした。
In the above embodiment, the
しかし、これに限らず、ティース１４に対してモータコイル２４が巻回されない周方向範囲θを重複領域αとして、そのモータ３の径方向及び軸方向に重複してケース内収容部品７０を配置可能であれば、必ずしも、そのステータ１５が上記のような切欠き部６０を備えていない構成であってもよい。つまり、本来、ティース１４に巻回されるはずのモータコイル２４（及びインシュレータ２２）を排除した部分のスペースを、そのケース内収容部品７０の重複領域αに利用する構成としてもよい。このような構成としても、そのアクチュエータ装置１のサイズを小型化することができる。
However, the present invention is not limited to this, and the
・上記実施形態において、モータ３は、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給することにより回転するブラシレスモータとしての構成を有する。そして、そのロータ１３は、永久磁石１８を備えたマグネットロータ２０としての構成を有することとした。しかし、これに限らず、ロータ１３は、必ずしもマグネットロータ２０でなくともよい。例えば、そのロータ１３に複数の突極が設けられたリラクタンスモータや、巻線型やかご型の誘導モータに適用してもよい。
-In the above embodiment, the
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を効果とともに記載する。
（イ）前記ステータは、該ステータの全周に亘って前記各ティース間を接続する外環部を備えること、を特徴とするアクチュエータ装置。
Next, the technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with the effects.
(A) The actuator device, wherein the stator includes an outer ring portion that connects the teeth over the entire circumference of the stator.
上記構成によれば、ステータの磁気バランスをより好適に維持することができる。また、ステータの全周に亘って高い剛性を確保することができる。そして、これにより、良好な共振特性を実現することができる。 According to the above configuration, the magnetic balance of the stator can be more preferably maintained. In addition, high rigidity can be ensured over the entire circumference of the stator. As a result, good resonance characteristics can be realized.
（ロ）前記モータは、三相の駆動電力を供給することにより回転するブラシレスモータであって、前記ステータは、前記駆動電力の各相に対応する前記モータコイルが、周方向に並ぶ前記各ティースに対して順次巻回された構成を有すること、を特徴とするアクチュエータ装置。 (B) The motor is a brushless motor that rotates by supplying three-phase driving power, and the stator is the teeth in which the motor coils corresponding to the respective phases of the driving power are arranged in the circumferential direction. An actuator device having a configuration in which the electric power is sequentially wound with respect to the electric power.
即ち、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されるブラシレスモータは、そのステータに、駆動電力の相数に対する「３」の倍数本のティースを有している。従って、上記構成によれば、その駆動電力の各相に対応する各モータコイルが巻回された周方向に並ぶ３本のティースを組として、そのティースにモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲を設定することができる。そして、これにより、容易に、より大きなケース内収容部品をモータに重複して配置することができる。 That is, the brushless motor to which the driving power of three phases (U, V, W) is supplied has its stator having multiple teeth of "3" with respect to the number of phases of the driving power. Therefore, according to the above configuration, the circumferential direction of the stator in which the motor coil is not wound around the teeth is set as a set of three teeth arranged in the circumferential direction in which the motor coils corresponding to the respective phases of the driving power are wound. The range can be set. As a result, the larger in-case housing parts can be easily and overlapped with each other in the motor.
１，１Ｂ…アクチュエータ装置、２，２Ｂ…ケース、３，３Ｃ…モータ、４…減速機構、７…ベース部材、８…カバー部材、１１ａ，１１ｂ…軸受部、１２…モータシャフト、１３…ロータ、１４（１４ａ〜ｌ）…ティース、１５，１５Ｃ…ステータ、１６…ロータコア、１７…リングマグネット、１８…永久磁石、２０…マグネットロータ、２１…外環部、２１ｘ…一部分、２２…ステータコア、２３…インシュレータ、２４…モータコイル、２５…ブラシレスモータ、３０…ピニオンギヤ、３１…第１のギヤ部材（ギヤ部材）、３１ａ…大径ギヤ部、３１ｂ…小径ギヤ部、３２…第２のギヤ部材（ギヤ部材）、３２ａ…ギヤ部、４２ａ，４２ｂ…軸受部、４３…支軸、４４…筒状部、４４ａ…先端、４５…孔部、４６…周り込み部、４７…支持穴、４８…円環部、５０…出力部、６０…切欠き部、６１…薄肉部、６２…貫通孔、７０…ケース内収容部品、７１…電子回路基板、７２…電子部品、θ…周方向範囲、θ１，θ２…第２の周方向範囲、α…重複領域、ｈ０，ｈ１…軸方向長さ、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２…回転軸、ｗ１〜ｗ３…波形。 1,1B ... actuator device, 2,2B ... case, 3,3C ... motor, 4 ... reduction mechanism, 7 ... base member, 8 ... cover member, 11a, 11b ... bearing, 12 ... motor shaft, 13 ... rotor, 14 (14a ~ l) ... Teeth, 15, 15C ... Stator, 16 ... Rotor core, 17 ... Ring magnet, 18 ... Permanent magnet, 20 ... Magnet rotor, 21 ... Outer ring part, 21x ... Partial, 22 ... Stator core, 23 ... Insulator, 24 ... motor coil, 25 ... brushless motor, 30 ... pinion gear, 31 ... first gear member (gear member), 31a ... large diameter gear part, 31b ... small diameter gear part, 32 ... second gear member (gear) Member), 32a ... Gear part, 42a, 42b ... Bearing part, 43 ... Support shaft, 44 ... Cylindrical part, 44a ... Tip, 45 ... Hole part, 46 ... Circumference part, 47 ... Support hole, 48 ... Circular ring Part, 50 ... Output part, 60 ... Notch part, 61 ... Thin-walled part, 62 ... Through hole, 70 ... Case housing part, 71 ... Electronic circuit board, 72 ... Electronic part, θ ... Circumferential range, θ1, θ2 ... Second circumferential range, α ... Overlapping region, h0, h1 ... Axial length, L0, L1, L2 ... Rotation axis, w1 to w3 ... Waveform.
Claims (7)
前記モータを内側に収容するケースと、を備え、
前記モータは、
回転自在に支承されたロータと、
前記ロータの径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティースを有するステータと、を備えてなり、
前記ステータには、前記ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲が設定されるとともに、
前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない前記ステータの周方向範囲を重複領域として、前記モータとともに前記ケースの内側に収容されるケース内収容部品が、前記モータの径方向及び軸方向に重複して配置されたアクチュエータ装置。 The motor that is the drive source and
A case for accommodating the motor inside is provided.
The motor
Rotatably supported rotors and
The rotor is provided with a stator having a plurality of teeth arranged side by side in the circumferential direction on the outer side in the radial direction.
The stator is set with a circumferential range in which the motor coil is not wound around the teeth, and the stator is set.
With the circumferential range of the stator in which the motor coil is not wound around the teeth as an overlapping region, the housing components housed inside the case together with the motor overlap in the radial and axial directions of the motor. Actuator device arranged in the direction.
前記ステータは、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲を軸方向に一部切り欠いた切欠き部を備えるとともに、該切欠き部の内側に前記ケース内収容部品が配置されること、を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to claim 1,
The stator is provided with a notch portion in which the motor coil is not wound around the tooth in the axial direction, and the housing component in the case is arranged inside the notch portion. An actuator device characterized by that.
前記ケース内収容部品は、前記モータの回転出力を伝達するギヤ部材であること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to claim 1 or 2.
The housing component in the case is a gear member that transmits the rotational output of the motor.
An actuator device characterized by.
前記ギヤ部材の回転軸が、前記モータコイルが巻回されない前記ティースを軸方向に貫通して設けられること、を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to claim 3,
An actuator device characterized in that a rotating shaft of the gear member is provided so as to penetrate the teeth in which the motor coil is not wound in the axial direction.
前記ケース内収容部品の重複領域となる前記ステータの周方向範囲には、前記モータコイルが巻回されない複数の前記ティースが含まれること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to any one of claims 1 to 4.
The circumferential range of the stator, which is an overlapping region of the housing components in the case, includes a plurality of the teeth from which the motor coil is not wound.
An actuator device characterized by.
前記ロータは、永久磁石を備えたマグネットロータであること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to any one of claims 1 to 5.
The rotor is a magnet rotor equipped with a permanent magnet.
An actuator device characterized by.
前記ステータには、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲が前記ロータの回転軸を中心として点対称に複数設定されていること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 The actuator device according to any one of claims 1 to 6.
A plurality of circumferential ranges in which the motor coil is not wound around the teeth are set in the stator symmetrically with respect to the rotation axis of the rotor.
An actuator device characterized by.
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